Optimal Planning of a Medium Voltage Distribution Network considering Uncertainty and Remuneration of Distributed Resources

• Autor(a) principal: Castro, Fábio Daniel da Silva
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.22/24023
• topic: Carbon Emissions; Conditional Value-at-Risk; Distribution Networks; Energy Storage Systems; Optimal Planning; Remuneration; Renewable Energy; Seasonal Impacts; Two-Stage Stochastic Model; Uncertainty; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia

A prevalência de fontes de energia renovável nas redes elétricas tem crescido exponencialmente nos últimos anos. No entanto, esta transição também apresenta novos desafios para o planeamento das redes devido à natureza intermitente e imprevisível da produção de energia renovável. Para lidar com estes desafios, este estudo introduz uma metodologia estocástica que permite que as redes façam investimentos informados em novas linhas e sistemas de armazenamento de energia. Focando numa rede de 180 barramentos em Portugal, a pesquisa utiliza uma abordagem estocástica de duas etapas que considera o impacto sazonal e a alta penetração de fontes de energia renovável. Fatores como a localização e o tipo de linhas de energia, e o tamanho e a disposição dos sistemas de armazenamento de energia são considerados. A incerteza na produção eólica e solar, bem como nos dados de carga, é destacada na pesquisa, variando de acordo com as estações do ano e os períodos diários. Ao incorporar a incerteza e ao utilizar análise de risco condicional, o modelo fornece uma compreensão abrangente da dinâmica da rede. Os resultados demonstram o interesse económico da abordagem proposta, mesmo em eventos extremos, com reduções potenciais de custos de até 34%. Além disso, o modelo visa minimizar os valores de CO2 e considera a remuneração dos geradores distribuídos, que muitas vezes é negligenciada no planeamento da rede. O estudo incorpora 42 parques eólicos, 33 parques fotovoltaicos, três geradores de biomassa, uma subestação e sistemas de armazenamento de energia existentes. Ele garante uma remuneração justa para os participantes, enquanto minimiza os custos de planeamento, emissões de carbono e investimentos. O modelo proposto considera os impactos das estações do ano, incerteza e emissões de CO2, fornecendo insights para o planeamento de redes em distribuição de energia renovável. Esta pesquisa oferece uma estrutura abrangente para um futuro mais limpo e sustentável, combinando incertezas, armazenamento, remuneração de recursos distribuídos, análise de risco condicional e emissões de carbono.